電力系統故障

[拼音]：danban weixing jisuanji

[英文]：single board microcomputer

在一塊印刷電路板外掛上組裝成的具有一定功能的微型計算機,簡稱單板機。它裝有微處理器(MPU)、固化程式的只讀儲存器(ROM或EPROM)、讀寫儲存器(RAM)、可程式設計輸入輸出介面介面卡(PIA和ACIA)、實時時鐘、定時器、匯流排緩衝器、波特率發生器和其他支援晶片。有的單板機還有簡易輸入輸出裝置，如小鍵盤、液晶顯示器和微型印表機。單板機也可連線軟盤驅動器、盒式磁帶機或針式印表機等外部裝置。單板機的各部件集中裝在一塊印刷電路板上，可以用最少的硬體得到較高的效能，最大限度地發揮微處理器的特點，可靠性好，靈活方便，可作為一個部件插在工業裝置或儀表內。單板機一般都具有擴充能力，可組裝成較大的微型計算機系統。單板機自1976年製造成功以來，就廣泛用於各種工業控制領域，以實現裝置或儀器的自動化和程式化。開始時主要是8位單板機,80年代後16位單板機約佔一半以上。單板機種類繁多，效能各異，支援晶片多達60片，儲存容量為4000～64000位元組，至多可訪問8個輸入輸出裝置，有300條指令。8位單板機採用微處理器8080，M6800，Z80等晶片。16位單板機採用微處理器 8086，Z8000等晶片。

單板機的硬體主要由下列五部分組成：

（1）微處理器及其外圍電路。通常選用結構簡單、介面容易、單一電源的微處理器，以減少晶片數目。由於一般微處理器能直接驅動的元件數目有限，可增加驅動電路晶片。

（2）儲存器及地址譯碼電路。單板機一般作為外掛使用，一旦定型後，軟體就固化，只需少量儲存單元。因此單板機的ROM與RAM的比例,一般為8:1到4:1。通常ROM為4000～16000位元組,而RAM為256～4000位元組。可先採用EPROM,待軟體定型後進行掩模型ROM生產。RAM容量較小，一般採用靜態器件。單板機的地址譯碼電路要儘量簡化，並有一定的擴充套件地址空間，可採用部分譯碼方案。

（3）輸入輸出介面介面卡及其附屬電路。單板機通常備有並行的外部介面和序列的通訊介面。並行介面介面卡是可程式設計的，每一條線均可由程式定義為輸入或輸出，配置靈活，使用方便，可直接與外部裝置相連而不必再配置邏輯電路晶片。通訊介面介面卡也是可程式設計的，配有波特率發生器和可程式設計的計數器／定時器晶片。

（4）匯流排及匯流排緩衝器。單板機備有兩種匯流排；一種是實現外掛間通訊的匯流排，稱為內匯流排；另一種是實現單板機與外部裝置或控制物件之間通訊的匯流排，稱為外匯流排。目前流行的內匯流排有四種標準:S-100匯流排(IEEE696標準),Multibus匯流排(IEEE 696.2標準),EXORciser匯流排和STD匯流排。單板機的外匯流排可由通用介面直接輸出或緩衝輸出，也可做成標準外匯流排。並行匯流排標準是IEEE 488,又稱HPIB介面匯流排，已作為一種儀器標準廣泛使用。該匯流排由8條雙向資料線、3條位元組傳輸控制線和5條通用控制線組成。為了把單板機與IEEE488匯流排直接連線,需要專門的介面器件。介面電路採用電平轉換晶片。與電傳機連線時則採用電流回路晶片(通常有60mA和20mA兩種),通過LOOP-to-EIA轉換電路晶片接到RS-232C標準介面上去。單板機的內匯流排和外匯流排都要考慮驅動能力，可配置緩衝驅動器。單板機一般採用雙邊出線方式；一邊是內匯流排，與某一標準匯流排相容;一邊是外匯流排,與其他外掛或控制物件相連。這樣不僅佈線方便，而且便於採取隔離措施。

（5）監控程式及外設控制電路。單板機要有監控程式及相應的外部裝置。監控程式一般固化在ROM上,並根據監控程式配置所需的外部裝置和有關控制電路。單板機的軟體包括有監控程式、除錯程式、診斷程式、彙編程式、編譯程式等。1979年英特爾公司推出直接插入擴充板,稱為多模板,並採用新的匯流排標準InterSBX匯流排。單板機採用多模板結構後，可用各種新板來擴充單板機的功能，如擴充可程式設計I/O介面的數目和增加高速浮點運算能力等,這樣單板機可擴充成多處理器系統。